Лабораторные и практические занятия для профессии 15.01.05 Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)).

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО УЧЕБНОМУ ПРЕДМЕТУ            УПОУ.01  название учебного предмета  ФИЗИКА в профессии для профессии  СПО 15.01.05  Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)) код                                                                    название Количество  практических занятий по учебному предмету ­20 часов Лиски  Практическое занятие форма текущего контроля  «Действие силы тяжести на расплавленный металл при сварке». по теме:  Цель:  сформировать умения оценивать влияние силы тяжести на расплавленный металл, определять направление  действия силы. По завершению практического занятия студент должен уметь: сформировать умения оценивать влияние  силы тяжести на расплавленный металл, определять направление действия силы.      Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) 1. Раздаточный материал.  Необходимые принадлежности Задание 1. Решите задачи. а). При сварке капля расплавленного металла массой 2 мг оторвалась и свободно падает. Определите силу  тяжести, действующую на каплю. б). Капля расплавленного металла массой 5 мг оторвалась от сварного шва и свободно падает с ускорением 9,2 м/с2. Найдите силу сопротивления воздуха. в). На свободно падающую расплавленную каплю металла действует сила тяжести 50 мН. Определите  массу капли. 2. Изобразить направление силы тяжести.  ( Картинки сварных швов). Отметьте рисунки, на которых  сила тяжести оказывает «полезное» действие.    1. Записи в тетрадях. Оформление отчета Контрольные вопросы 1. При  каких швах  действие силы тяжести самое «губительное»? 2. Можно ли исключить действие силы тяжести? Литература 1. В.А. Касьянов. Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с 2. Виноградов B.C. Электрическая и дуговая: сварка: учеб. для студ. УСПО ­ 8­е изд. ­ М. Академия, 2015.­  320с. 3. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с. 4. 6.   Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учеб. для студ. УСПО ­ 5 ­ е  изд. ­  М.: Академия, 2014.­ 272с.  5. 8. Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Интернет­ресурсы 1.  Электронный ресурс «Сварка», форма доступа: www   .  ru     .  svarka    ­  reska   Практическое занятие форма текущего контроля по теме:   «Ультразвуковой вид контроля сварных швов».     Цель:  сформировать умения  применять знания об ультразвуке в проверке качества сварных швов.      По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания об ультразвуковой  дефектоскопии в работе.      Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности 1. Раздаточный материал. 1. Решить задачи. Задание 1.Для обнаружения дефектов в отливках пользуются ультразвуковым локатором (дефектоскопом).  Ультразвуковая волна отражается от границы, разделяющей сталь от воздуха (раковина или трещина в  сварном шве). При контроле  первый отраженный сигнал был обнаружен через 20 мкс, а второй через 150  мкс. Определить, на какой глубине был обнаружен дефект? Что фиксирует второй отраженный сигнал? На  каком расстоянии находится вторая отражающая ультразвук поверхность. Скорость ультразвука в стали  5 .103 м/с.        2. Применение ультразвука  для обнаружения внутренних трещин и раковин в металле основано на его отражении границей среда – воздух или основной металл – включение, когда размеры дефекта больше  длины волны порядка  0,1мм. Определить какую частоту должен иметь генератор, чтобы получить в стали  соответствующую длину волны. Скорость ультразвука в стали 5800 м/с. 1. Решение задач в тетрадях. Оформление отчета Контрольные вопросы 1. При ультразвуковой сварке талия и цветных металлов детали очищают от ржавчины и жира,  укладывают на жесткое основание и прижимают к вибратору. Одну из свариваемых деталей приводят в  колебание с ультразвуковой частотой. Объясните причину нагрева поверхности до пластического  состояния. Литература 1. 2. 3. 4.  Касьянов В.А. Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с  Овчинников В.В. Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений: учеб. для студ.  УСПО ­ 2­е изд. ­ М: Академия, 2015.­ 224с.   Овчиников  В.В. Контроль качества сварных соединений: учеб. для студ. УСПО ­ 3­е изд. ­М.: Академия,  2014.­ 208с.   Овчинников  В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах): УП ­ 4­е изд.­ М.:  Академия, 2012.­ 64с.  Практическое занятие форма текущего контроля по теме:  «Молекулярная физика»  Цель: сформировать умения применять знания молекулярной физики в профессии. По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания молекулярной  физики в профессии. Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности 1. Раздаточный материал. Задание 1. Решить задачи. 1. Для испытания герметичности спаянных и сварных швов сосудов или полых деталей работающих без  давления применяют керосин. Благодаря какому явлению это возможно? Ответ:  (Керосин способен проникать сквозь мельчайшие трещины в сварных швах, благодаря чему позволяет  обнаруживать мельчайшие дефекты. По своей эффективности способ контроля керосином эквивалентен  гидравлическому испытанию с давлением 3­4 кгс/мм2. Он основан на том же явлении капиллярности, что и  контроль пенетрантами. К слову сказать, в некоторые пенетранты фирменного изготовления керосин входит в  качестве составляющего компонента. Проверка керосином сводится к ряду последовательных операций:  Очистка шва с двух сторон от шлака, грязи и ржавчины.  Покрытие одной из сторон (той, за которой удобнее наблюдать) водной суспензией каолина или мела  (350­450 г на 1 л воды). После нанесения суспензии необходимо подождать, пока она высохнет. Для  ускорения процесса покрытие можно просушить горячим воздухом.  Обильное смачивание обратной стороны керосином ­ 2­3 раза в течение 15­30 минут, в зависимости от   толщины металла. Это можно делать струей из краскопульта или паяльной лампы, а также с помощью  кисти или кусочка ветоши.  Наблюдение за стороной, на которую нанесена меловая или каолиновая суспензия, и маркирование  проявляющихся дефектов. Негерметичность  швов обнаруживает себя появлением темных полос или точек на меловом или каолиновом  покрытии, которые с течением времени расплываются в более обширные пятна. Именно поэтому наблюдать за  обратной стороной нужно сразу после нанесения керосина ­ чтобы зафиксировать первые проявления  керосина, точно указывающие на место и форму дефекта. Проявляющиеся точки свидетельствуют о порах и  свищах, полоски ­ о сквозных трещинах. Продолжительность испытания при комнатной температуре должна составлять несколько часов. Скорость  проникновения керосина в дефекты зависит от его вязкости, которая уменьшается с повышением  температуры. Контроль сварных швов с помощью керосина предназначен в основном для стыковых соединений, в отношении нахлесточных он менее эффективен. Повысить его действенность в этом случае можно, просверлив отверстие  и закачав или залив керосин между швами. Применяя этот прием нужно иметь в виду, что керосин, попавший в стык деталей, может впоследствии вызвать коррозию, поэтому его необходимо удалить после испытания  подогревом детали горелкой или паяльной лампой.) 2. Для автогенной сварки требуется 4 кг кислорода. Какой максимальный объем должен иметь баллон с  кислородом, если его стенки  рассчитаны на давления 2 . 1О7 Па? Температура в баллоне равна 37°С.  Молярная масса кислорода М= 32.10­3 кг/моль. 3.Для автогенной сварки требуется 3,2 кг кислорода. Какой максимальный объем должен иметь баллон с  кислородом, если его стенки  рассчитаны на давления 1,5 . 1О7 Па? Температура в баллоне равна 27°С.  Молярная масса кислорода М= 32.10­3 кг/моль. 2.Решить задачи самостоятельно по вариантам. 1 вариант: Для выполнения сварочных работ используют кислородный баллон емкостью  100 л, который  содержит 5,76 кг кислорода. При какой температуре возникает опасность взрыва, если баллон выдерживает  до 5 .106  Па? Молярная масса кислорода М= 32.10­3 кг/моль. 2 вариант: Для выполнения сварочных работ используют кислородный баллон емкостью  90л,  который  содержит 5,5кг кислорода. При какой температуре возникает опасность взрыва, если баллон выдерживает  до 6 .106па? Молярная масса кислорода М= 32.10­3 кг/моль. 1. Решение задач в рабочей тетради. Оформление отчета Контрольные вопросы 1. Какие процессы испытывает металл при сварке? 2. Кокой процесс происходит с газом в газовом баллоне? Литература 1.  Касьянов В.А.  Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с 3.   Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с. 5.  Овчинников  В.В. Контроль качества сварных соединений: учеб. для студ. УСПО ­ 3­е изд. ­М.: Академия, 2014.­  208с.  6.   Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учеб. для студ. УСПО ­ 5 ­ е  изд. ­ М.:  Академия, 2014.­ 272с.  8. Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Интернет­ресурсы 1.  Электронный ресурс «Сварка», форма доступа: www   .  ru     .  svarka    ­  reska   Практическое занятие форма текущего контроля по теме:  Цель: сформировать умение использовать знания о строении вещества  в технологических процессах  сварки. «Строение газов и жидкостей при сварке» По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания о строении вещества  в технологических процессах сварки. Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности 1. Раздаточный материал. 1. Ответьте на вопросы. Задание 1.  Проникновение атомов некоторых металлов (алюминий, хром и др.) в глубь стального изделия делает  его поверхность прочной и нержавеющей. Какое физическое явление лежит в основе металлизации  поверхности стали и почему она производится при более высокой температуре?    Ответ:  Проникновение   атомов   некоторых   металлов   (Al,   Cr   и   др.)   в   стальное   изделие   делает   его поверхность   прочной   и   нержавеющей.   Какое   физическое   явление   лежит   в   основе   металлизации поверхности стали и почему она производится при более высокой температуре? (Едва ли диффузия является главной причиной того, что слой хрома или никеля крепко держится на поверхности стали. Ведь диффузия требует немалого времени, а хром крепко держится на стальной подложке сразу после нанесения. Дело, наверное, в другом. В процессе электролиза ионы хрома, никеля и т.п. поштучно садятся на стальной электрод, сближаясь с его решёткой на расстояние в единицы ангстрем. И каждый такой восстановившийся ион подвергается силам молекулярного взаимодействия, в том числе силам притяжения при попытке удалить его с подложки. Говорить здесь о диффузии – всё равно, что считать диффузию виновницей того, что два плоских листа стекла невозможно отодрать друг от друга, когда между ними находится плёнка воды. .) 2. Какое значение имеет применение горячих заклёпок? Ответ: Горячая клепка выгоднее, так как требует меньшего усилия для образования замыкающей головки  и создает увеличение прочности и плотности шва.  3.  Процесс нанесения слоя расплавленного металла на поверхность металлического изделия называется  наплавкой. При наплавке в отличие от сварки внутреннее напряжение и деформации не значительны. Чем  это объяснить? Ответ: Для уменьшения деформаций и напряжений при сварке придерживаются следующих  конструктивных и технологических рекомендаций:     1. При подборе материала для сварных конструкций руководствуются правилом: использовать такие  марки основного металла и электродов, которые либо не имеют склонности к закалке, либо подвержены  ей в наименьшей степени и способны давать пластичный металл шва.     2. Избегают закладывать в конструкциях (особенно в ответственных), тем более рассчитанных на работу при ударах или вибрации, многочисленные сварные швы и их пересечения, а также использовать короткие  швы замкнутого контура, поскольку в этих зонах, как правило, концентрируются собственные  напряжения. Чтобы снизить тепловложения в изделие или конструкцию, оптимальная длина катетов швов  должна быть не более 16 мм.     3. Стараются симметрично располагать ребра жесткости в конструкциях и сводят их количество к  минимуму. Симметричность необходима и при расположении сварных швов, так как это уравновешивает  возникающие деформации , т. е. последующий слой должен вызывать деформации, противоположные тем,  которые развились в предыдущем слое. 4.  На каком физическом законе основана контактная сварка? Ответ:  Контактная сварка является основным видом сварки давлением термомеханического класса. Она  осуществляется с применением давления и нагрева места сварки проходящим через заготовки  электрическим током. Основными видами контактной сварки являются стыковая, точечная и шовная. 5. Какую кристаллическую структуру имеют металлические заготовки, предназначенные для выполнения  сварочных работ? Ответ: Для разных металлов характерен определенный тип кристаллической решетки, образуемой  малоподвижными ионами с положительным зарядом, между которыми перемещаются отрицательно  заряженные частицы – свободные электроны. Последние образуют явление, называемое электронным  газом. Именно он обеспечивает пластичность, тепло– и электропроводность металлов.     Твердые кристаллические тела, в частности металлы, имеют структуру, состоящую из кристаллических  зерен, которые называются кристаллитами. В расположенных рядом зернах кристаллические решетки  находятся под некоторым углом друг к другу.     Для соединения двух металлов важно, чтобы между их кристаллическим строением и размером атомов  наблюдалось определенное соответствие. Это означает, что для сварки наилучшими являются условия,  при которых металлы будут иметь одинаковые или однотипные кристаллические решетки с примерно  схожими параметрами и близкими по размеру атомами. 4. Решите задачи. 1. При работе сварочных полуавтоматов применяется стальная проволока. Какая требуется сила,  чтобы  стальную проволоку длиной 50см и сечением 1см2 удлинить  на 1мм? 2.  На  сколько удлинит стальную проволоку длиной 150см и сечением 1см2 в сварочном полуавтомате  сила 80Н? 1. Ответы на вопросы и решение задач в рабочих тетрадях. Контрольные вопросы Оформление отчета 1. Какой кислород молекулярный или атомарный  соединяется с металлом сварочной ванны? 2. Почему водород является вредной примесью для сварки? Литература  Касьянов В.А. Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с 1. 2. 3.   Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.: Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с.  Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учеб. для студ. УСПО ­ 5 ­ е  изд. ­ М.:  Академия, 2014.­ 272с.  4.  Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Практическое занятие форма текущего контроля Решение задач по расчету количества теплоты. Цель: сформировать умение использовать знания о количестве теплоты плавления  в технологических  процессах сварки. По завершению практического занятия студент должен уметь: использовать знания о количестве  теплоты плавления  в технологических процессах сварки. Продолжительность: 1 аудиторный час (45 минут) Необходимые принадлежности 1. Раздаточный материал. 1. Провести анализ распространения тепла в изделиях в процессе сварки.  Задание 2. Решите задачи. а).  Какое количество теплоты потребуется, чтобы электродом расплавить 20 г олова? б). Какая масса медной заготовки расплавится, если в процессе сварки будет передано 4,28 кДж теплоты? Оформление отчета 1. Анализ рисунка и решение задач в рабочих тетрадях. 1. Процесс плавления протекает с выделением или потреблением тепла? 2. Как называется процесс обратный процессу плавления? Контрольные вопросы Литература 1. 2. 3.  Касьянов В.А. Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с    Виноградов B.C. Электрическая и дуговая: сварка: учеб. для студ. УСПО ­ 8­е изд. ­ М. Академия,  2015.­ 320с.    Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.: Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с. 4. 7. 0вчинников  В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах): УП ­ 4­е изд.­ М.: 5. Академия, 2012.­ 64с.   Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.:  ил. Практическое занятие форма текущего контроля Решение задач по теме «Постоянный электрический ток». Цель: сформировать умение использовать законы постоянного тока в процессе сварки. По завершению практического занятия студент должен уметь: использовать знания законов  постоянного тока в процессе сварки. Продолжительность: 3 аудиторных часа (135 минут) 1. Раздаточный материал. Необходимые принадлежности 1.Ответьте на вопросы. Задание а).  Как определить постоянный и переменный ток в цепи, если под руками нет никаких  электроизмерительных приборов? б). Почему электрическая дуга, питаемая переменным током, горит устойчиво, если последовательно с  электродом включается дроссель? 2.Решите задачи. а).  Дуговая сварка происходит при напряжении на электродах 50 В и силе тока 200 А. Какое количество  теплоты выделится за 10 мин. сварки? б).  Дуговая сварка ведётся током силой 500 А при напряжении на дуге 40 В. Какое количество энергии  будет израсходовано за 30 мин работы? в).  Сварочный аппарат присоединен к источнику тока медными проводами длиной 20м и сечением 25 мм2 ,  по которым идет ток силой 12А. Определить напряжение в сети. г).   Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на ее концах 220В. Сила тока во  вторичной обмотке 2 А, а напряжение на ее концах 9,5 В. Определить КПД трансформатора. д).  Шесть свинцовых аккумуляторов требуется соединить в батарею. ЭДС каждого аккумулятора 2 В,  внутреннее сопротивление О,8 Ом. При каком из возможных соединений ток в цепи будет небольшим, если  сопротивление внешней цепи 2 Ом? е).  Сварочные выпрямители имеют выходную мощность 23,5 кВт (ВКС­500) и 60 кВт (ИПП­1000). Какой  ток дают эти выпрямители при напряжении 220 В? 1. Ответы на вопросы и решение задач в рабочих тетрадях. Контрольные вопросы Оформление отчета 1. Почему опаснее браться за электрические провода влажными руками, чем сухими? 2. К массивной металлической детали нужно приварить тонкостенную деталь. Какую из них следует  соединить с плюсом, а какую с минусом дугового электросварочного генератора? 3. Что произойдёт с электрической дугой, если сильно охладить отрицательный электрод?  Положительный электрод? Основная литература  Касьянов В.А. Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с 1. 2. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с. 3. Овчинников  В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах): УП ­ 4­е изд.­ М.: Академия,  2012.­ 64с.  4. Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования/Под общ.  ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Практическое занятие форма текущего контроля  по теме «Электрический ток в различных средах» Цель: сформировать умение использовать знания протекания тока в газах в процессе сварки. По завершению практического занятия студент должен уметь: использовать знания законов  постоянного тока в процессе сварки. Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности 1. Раздаточный материал. 1. Ответьте на вопросы. Задание 1. С какой целью металлические изделия покрывают цинком, хромом, оловом, никелем?  К какому  полюсу источника тока нужно присоединить никелированное изделие? Ответ: Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называются защитными покрытиями. Если наряду с защитой от коррозии покрытие служит также для декоративных целей, его называют защитно-декоративным. Выбор вида покрытия зависит от условий, в которых используется металл. Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.). По характеру поведения металлических покрытий при коррозии их можно разделить на катодные и анодные. К катодным покрытиям относятся покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более положительное значение, чем потенциал основного металла. В качестве примеров катодных покрытий на стали можно привести Си, N1, Ag. При повреждении покрытия (или наличии пор) возникает коррозионный элемент, в котором основной материал в поре служит анодом и растворяется, а материал покрытия — катодом, на котором выделяется водород или поглощается кислород . Следовательно, катодные покрытия могут защищать металл от коррозии лишь при отсутствии пор и повреждений покрытия. Анодные покрытия  имеют более отрицательный. 2. Высокое напряжение необходимо только при «зажигании» электрической дуги, ток в дуге  придерживается при низком напряжении. Откуда берутся свободные электроны при горении дуги? Ответ: Процесс образования электрической дуги может быть упрощенно представлен следующим образом. При   расхождении   контактов   вначале   уменьшается   контактное   давление   и   соответственно   контактная поверхность,   увеличиваются переходное   сопротивление (плотность   тока   и   температура   —   начинаются местные   (на   отдельных   участках   площади   контактов)   перегревы,   которые   в   дальнейшем   способствуют термоэлектронной   эмиссии,   когда   под   воздействием   высокой   температуры   увеличивается   скорость движения электронов и они вырываются с поверхности электрода. В   момент   расхождения   контактов,   то   есть   разрыва   цепи,   на   контактном   промежутке   быстро восстанавливается   напряжение.   Поскольку   при   этом   расстояние   между   контактами   мало,   возникает электрическое   поле высокой   напряженности,   под   воздействием   которого   с   поверхности   электрода вырываются электроны. Они разгоняются в электрическом поле и при ударе в нейтральный атом отдают ему свою кинетическую энергию. Если этой энергии достаточно, чтобы оторвать хотя бы один электрон с оболочки нейтрального атома, то происходит процесс ионизации. 3. Почему провода осветительной сети обязательно имеют резиновую оболочку, а провода,  предназначенные для сырых помещений, кроме того еще просмолены снаружи? Ответ:  так как влага на проводах представляет электролит и является проводником, а это может  привести к короткому замыканию и пожару. 4. В чём сущность дуговой сварки? Для чего применяется стабилизирующее покрытие электродов при  дуговой сварке? Ответ: Сущность электродуговой сварки заключается в том, что соединение осуществляется электродом,  который равномерно покрыт горючей силикатной обсыпкой, которая при горении оплавляет электрод,  соединяющие две металлические поверхности. Покрытие сварочных электродов представляет собой смесь порошкообразных материалов, нанесенных на  металлический стержень. Оно выполняет множество функций, которые направлены на достижение двух  основных целей, преследуемых в процессе сварки ­ обеспечение стабильности горения дуги и придание  металлу сварного шва необходимых свойств. Стабильность сварочной дуги достигается введением в покрытие электродов веществ, обладающих малой  величиной потенциала ионизации, благодаря чему происходит насыщение дугового пространства ионами,  необходимыми для устойчивого горения дуги. В качестве таких веществ применяются мел, поташ, титановый  концентрат, калиевое и натриевое жидкое стекло, углекислый барий и др. Только стабилизирующие  (тонкообмазанные) покрытия называют иногда ионизирующими. Оформление отчета 1. Ответы на вопросы и решение задач в рабочих тетрадях. Контрольные вопросы 1. Почему при нормальных условиях воздух не пропускает электрический ток? 2. Какой разряд в газе называется несамостоятельным? Литература  Касьянов В.А.Физика. 10 кл. Базовый уровень : учебник. ­5­е изд., стереотип. –М.: 2017. – 287с 1. 2. Банов М.Д. Специальные способы сварки и резки: УП для студ. УСПО ­ 2­е изд. ­ М.: Академия, 2011. ­ 208с.  3. Овчиников  В.В. Контроль качества сварных соединений: учеб. для студ. УСПО ­ 3­е изд. ­М.: Академия, 2014.­ 208с.  4. Овчинников  В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах): УП ­ 4­е изд.­ М.: Академия,  2012.­ 64с.  Практическое занятие форма текущего контроля по теме:  «Учёт магнитных свойств веществ при сварке. Магнитное поле». Цель: сформировать умение применять знание свойств магнитного поля для объяснения технологических  процессов сварки. По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знание свойств магнитного  поля для объяснения технологических процессов сварки. Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности Раздаточный материал. Задание Ответить на вопросы. 1. Для выявления в стальном изделии мелких трещин и внутренних дефектов его намагничивают так,  чтобы линии индукции магнитного поля замыкались внутри изделия. Затем изделие поливают мыльной  водой или мылом с примесью мельчайшего железного порошка. Как по расположению частиц порошка  можно обнаружить дефекты изделия? Ответ: Магнитные методы контроля ферромагнитных деталей основаны на явлении возникновения  магнитного поля рассеяния на поверхности намагниченной детали в местах расположения дефектов  (нарушение сплошности материала или наличие включений с другой магнитной проницаемостью). Если  на поверхности намагниченной детали создается магнитное поле рассеяния, значит в данном месте  детали, вероятно, имеется дефект. 2. При сварке и наплавке электродной лентой охватывающие ее силовые магнитные линии при больших  сварочных токах перемещают расплавленный металл в центральную часть валиков. Почему? Ответ: Под влиянием высокой температуры сварочной дуги, равной приблизительно 6000°, металл  электрода и изделия расплавляется. Под дугой образуется ванна жидкого металла с вдавленной  поверхностью. Углубление в жидком металле называется кратером. Расплавленный металл ванны, остывая, образует сварной шов соединения. При обрыве дуги в процессе сварки металл быстро остывает и на конце шва остается конечный кратер. В  кратере сконцентрированы большие напряжения, возникшие при остывании шва и нередко от него берут  начало трещины в электросварных швах. Поэтому кратер необходимо заплавлять или конец шва выводить  на специальные планки. Расстояние между концом электрода и поверхностью расплавленного металла называется длиной дуги. Глубина, на которую расплавляется при сварке основной металл, называется глубиной проплавления, или  проваром.Для обеспечения прочного соединения изделий сварочным швом глубина провара должна быть  не менее 1 мм. Электросварщик должен обладать большим навыком, чтобы поддерживать постоянную длину дуги.  Следует стремиться держать дугу покороче. Это увеличивает глубину провара, уменьшает разбрызгивание жидкого металла, улучшает качество шва. И, наоборот, при очень длинной дуге глубина провара  уменьшается, плавящийся электрод дает сильное разбрызгивание, качество наплавленного металла  ухудшается. При сварке толсто­обмазанными электродами длина дуги должна быть не более 3—4 мм. 3. Объясните наличие дугового разряда при сварке в присутствии постороннего магнитного поля (а) и  ферромагнитных материалов (б). 1. Ответы писать в тетрадь по очереди отвечая на вопросы.  Контрольные вопросы Оформление отчета 1. Какие устройства  в цепи работы трансформаторов способны создать магнитное поле? 2. Можно ли получить магнит с одним полюсом? 3. Будут ли влиять на работу трансформатора внешние магнитные поля? Литература  Касьянов В.А. Физика. 11 кл Базовый уровень : учебник. ­2­е изд., стереотип. –М.: 2015. – 272 с. 1. 2. Виноградов B.C. Электрическая и дуговая: сварка: учеб. для студ. УСПО ­ 8­е изд. ­ М. Академия, 2015.­  320с. 3. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с. 4. 8. Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Практическое занятие форма текущего контроля Решение задач по теме:  «Определение  характеристик трансформатора». Цель: сформировать умение применять знания об устройстве и характеристиках трансформаторов в  профессии. По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания об устройстве и  характеристиках трансформаторов в профессии. Продолжительность: 2 аудиторных часа (90 минут) Необходимые принадлежности Раздаточный материал. Задание 1. Решить задачи. Задача №1. Рассчитать расход электроэнергии на изготовление конструкции «Рама», используя при сварке трансформатор ТСБ­103,  напряжение 24В, силу тока 80А. Общее время сварки 0,2ч. Коэффициент, учитывающий время горения дуги и КПД сварочной установки  η – табличные данные (k = 0,4;   = 0,7). Дано: U = 24B I = 80A τC = 0,2ч k = 0,4 η = 0,7 Wсв­? Решение. Ответ: Wсв = 219,43∙10­3 кВт∙ч 1.   Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на ее концах 220В. Сила тока во  вторичной обмотке 2 А, а напряжение на ее концах 9,5 В. Определить КПД трансформатора. Определить мощность сварочного трансформатора, если напряжение в сети 380В, а сила тока 50А.  2. Для повышения величины рабочего тока сварочные трансформаторы соединены параллельно,  рассчитать общее сопротивление в цепи, если сопротивление трансформаторов:R1 = 15 Ом, R2 = 5 Ом, R3 =  20 Ом. 3.  Напряжение на вторичном обмотке трансформатора I 30 B, ток 220 А, коэффициент мощности  вторичной цепи 0,9. Определить КПД трансформатора, если проводимость к нему мощность 24 кВт. 4.    Сварочный трансформатор питается от сети с напряжением 220В. Первичная обмотка содержит 110  витков провода сечением 20 мм2. Напряжение на зажимах вторичной обмотки 70В. Определить число  витков вторичной обмотки трансформатора и сечение провода. 5.   Сварочный трансформатор питается от сети с напряжением 220В. Нормальная мощность  трансформатора 23 кВт, КПД 80%,  номинальное выходное напряжение 30В. Определить коэффициент  трансформации и ток во вторичной обмотке. 6.    Сварочный трансформатор питается от сети напряжением 220В, первичная обмотка имеет 110 витков  провода. Напряжение на зажимах вторичной обмотки 70В. Определите число витков вторичной обмотки  трансформатора и сечение провода этой обмотки. 2.Ответить на вопросы. 1.  Какой ток удобнее применить для сварки: переменный пли постоянный? Почему?  2. Что такое сварка с обратной полярностью? Когда ее применяют? 3. Почему сердечники трансформаторов набирают из отдельных листов или лент, изолированных лаком,  окалиной или химическим способом. Почему толщину листов или лент подбирают в зависимости от  частоты потребляемого тока? Оформление отчета 1. Решение задач в рабочих тетрадях. Контрольные вопросы 1. На каком явлении основан принцип работы трансформатора? 2. Может ли от одного трансформатора питаться несколько устройств? 3. В какой обмотке трансформатора сосредоточена полезная мощность? Литература 1. 2.   Касьянов В.А.  Физика. 11 кл Базовый уровень : учебник. ­2­е изд., стереотип. –М.: 2015. – 272 с.   Виноградов B.C. Электрическая и дуговая: сварка: учеб. для студ. УСПО ­ 8­е изд. ­ М. Академия, 2015.­ 320с. 3. 4.  Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с.  Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Практическое занятие форма текущего контроля по теме:  «Физика атома». Цель: сформировать умение применять знания о строении атома в профессии. По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания о строении атома в  профессии. Продолжительность: 1 аудиторный час (45 минут) Необходимые принадлежности Раздаточный материал. Задание 1. Решить задачи. 1. В установке для электронно­лучевой сварки, ускоряющее напряжение в пучке 25 кВ. Определить  скорость электронов вылетающих из пушки? 2. Плазма пламени газовой горелки дает максимальную плотность мощности 5∙104 Вт/см2 при  минимальной площади нагрева 10­2 см2;  электронно­дуговой разряд 105 Вт/см2 при 10­2 см2; электронный  луч 108 Вт/см2 при 10­3 см2, луч лазера 109 см2 при минимальной площади нагрева 10­8 см2.  Каковы наиболее  целесообразные пути использования лазерной обработки металлов? 1. Решение задач в рабочих тетрадях. Оформление отчета Контрольные вопросы Для изготовления сердечников трансформаторов используют высоколегированные стали,  1. предварительно  прошедшие термомеханическую обработку. Почему не используют обычную сталь и для  чего необходима термомеханическая обработка? Литература 1. 2. 3. 4.   Касьянов В.А.  Физика. 11 кл Базовый уровень : учебник. ­2­е изд., стереотип. –М.: 2015. – 272 с.    Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с.    Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учеб. для студ. УСПО ­ 5 ­ е  изд. ­ М.:  Академия, 2014.­ 272с.   Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил. Практическое занятие форма текущего контроля по теме:  Цель: сформировать умение применять знания о различных излучениях в профессии. По завершению практического занятия студент должен уметь: применять знания о различных  излучениях в профессии. «Излучения при сварке». Продолжительность: 1 аудиторный час (45 минут) Необходимые принадлежности Раздаточный материал. 1. Решить задачи. Задание 1. Определить яркость кратера дуговой лампы прожектора диаметром 12 мм, если сила света по оси  100000 кд? 2. Скорость электронов, достигших анода в рентгеновской трубе 1 .108м/с. С каким напряжением  работают в рентгеновских трубках? 2.Ответить на вопросы. 1.Какой спектр даёт электрическая сварочная дуга? 2. Пламя электрической дуги безвредно для зрения, если дуга горит в воде. Почему? 3. Как с помощью рентгеновских лучей обнаружить газовые пузырьки в сварном шве или  «раковины» в  металлической отливке? 1. Решение задач в рабочих тетрадях. Оформление отчета Контрольные вопросы 1. Почему выбор стекла для щитков, применяемых при сварочных работах, зависит от режима сварки?        2. Для    проверки качества электросварки делают рентгеновский снимок сварного шва. Какие дефекты  могут быть обнаружены на снимке? Литература 5. 6. 7. 8.   Касьянов В.А.  Физика. 11 кл Базовый уровень : учебник. ­2­е изд., стереотип. –М.: 2015. – 272 с.    Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования­14­е изд., стер.­ М.:  Издательский центр «Академия», 2011.­ 464 с.    Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ: учеб. для студ. УСПО ­ 5 ­ е  изд. ­ М.:  Академия, 2014.­ 272с.   Пинский А.А., Граковский Г.Ю.  Физика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального  образования/Под общ. ред. Ю.И. Дика, Н.С. Пурышевой. ­ 2­е изд., испр. – М.: ФОРУМ: ИНТРА­М, 2004. ­560 с.: ил.